Question

(14分)連二亞硫酸鈉(Na₂S₂O₄)俗稱(chēng)保險(xiǎn)粉，是一種強(qiáng)還原劑，廣泛用于紡織工業(yè)。其制備過(guò)程如下：
①把甲酸(HCOOH)和足量的NaOH溶液混合； 
②用Na₂SO₃固體和某酸反應(yīng)制備SO₂氣體； 
③在一定溫度下，將足量的SO₂氣體通入①的溶液中，即有保險(xiǎn)粉生成，同時(shí)生成一種氣體。
（1）寫(xiě)出NaOH的電子式          
（2）制備SO₂時(shí)所選用的酸，你認(rèn)為下列最適宜選用的是          

A．濃鹽酸	B．質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的H2SO4
C．稀硝酸	D．質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀硫酸

（3）制備保險(xiǎn)粉的化學(xué)方程式可表示為                    
（4）保險(xiǎn)粉可以用于除去廢水中的重鉻酸根離子(Cr₂O₇^2－被轉(zhuǎn)化為Cr³⁺)，這是目前除去酸性廢水中鉻離子的有效方法之一，則每消耗0.1mol保險(xiǎn)粉，理論上可以除去Cr₂O₇^2－的物質(zhì)的量為     mol。
（5）保險(xiǎn)粉不穩(wěn)定，容易分解生成甲、 乙、 丙三種化合物。若將甲、乙兩種物質(zhì)分別配成溶液，在甲溶液中加入稀硫酸，則有淡黃色沉淀和氣體丙產(chǎn)生；乙溶液中加入BaCl₂溶液和稀鹽酸，有氣體丙產(chǎn)生，但無(wú)白色沉淀。
在甲溶液中加入稀硫酸后所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為             
保險(xiǎn)粉分解的化學(xué)方程式為                 
（6）保險(xiǎn)粉在空氣中容易吸收氧氣而發(fā)生氧化。其方程式為：
①2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O==4NaHSO₃或②2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O==4NaHSO₃+NaHSO₄
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氧化時(shí)發(fā)生的是②的反應(yīng)。                   

Answer 1

(共14分，每空2分)
（1）          （2）  B  
（3）  NaOH+HCOONa+2SO₂==Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O(寫(xiě)HCOOH且配平，也給分)
（4）  0.1
（5）  S₂O₃^2－+2H⁺==SO₂+S↓+H₂O     2 Na₂S₂O₄ ="=" Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂
（6） 取少許固體溶于水中，加入BaCl₂溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則證明是②
(或取少許固體溶于水中，若聞到刺激性氣味，則證明是②)

試題分析：（1）見(jiàn)答案。 （2）濃鹽酸有揮發(fā)性，若選用濃鹽酸則制得的SO₂不純，若選用稀硝酸，則SO₂會(huì)被硝酸氧化，若選用稀硫酸，則反應(yīng)速率較慢，且生成的SO₂易溶于水，所以最合適的試劑是B。（3）步驟①所得溶液為HCOONa和NaOH的混合溶液，Na₂S₂O₄中硫的化合價(jià)為+3價(jià)，由SO₂生成Na₂S₂O₄時(shí)硫元素化合價(jià)降低而被還原，則還原劑為HCOONa(碳的化合價(jià)為+2價(jià))，氧化產(chǎn)物為CO₂，反應(yīng)物和生成確定后配平并補(bǔ)寫(xiě)生成物水，即得化學(xué)方程式：NaOH+HCOONa+2SO₂==Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O。（4）除去廢水中的重鉻酸根離子時(shí)保險(xiǎn)粉作還原劑，被氧化為SO₄^2－，每摩爾保險(xiǎn)粉失6mol電子，而每摩爾Cr₂O₇^2－得6mol電子，所以每消耗0.1mol保險(xiǎn)粉，理論上可以除去Cr₂O₇^2－的物質(zhì)的量為0.1mol。（5） +3價(jià)的硫酸不穩(wěn)定，容易發(fā)生歧化反應(yīng)，根據(jù)甲與稀硫酸的反應(yīng)情況可判斷甲為Na₂S₂O₃，根據(jù)乙與BaCl₂溶液反應(yīng)的情況可判斷乙為Na₂SO₃，丙為SO₂，故甲溶液中加入稀硫酸后所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為S₂O₃^2－+2H⁺==SO₂+S↓+H₂O；保險(xiǎn)粉分解的化學(xué)方程式為2Na₂S₂O₄ ="=" Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂。（6）反應(yīng)②的生成物有NaHSO₄，要證明發(fā)生的反應(yīng)是②而不是①，只需檢驗(yàn)SO₄^2－即可，具體實(shí)驗(yàn)是：取少許固體溶于水中，加入BaCl₂溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則證明是②(注：NaHSO₃不與BaCl₂溶液反應(yīng))。